[发明专利]带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料成型方法及专用模具

说明书

技术领域

本发明涉及一种带纵向通孔的钕铁硼柱形永磁材料的制造方法及专用设备，具体讲是一种带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料(的)成型方法及专用模具。

背景技术

带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料的生产已有几十年历史，现有技术带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料制造方法，其制作工艺步骤一般是：原材料配料→真空熔炼成合金锭→破碎研磨机制成细小颗粒→气流磨加工成工艺所需细度的粉料→成型即在磁场中压制成实心圆柱形→真空包装→等静压后贮存于真空容器内→在真空烧结炉内烧结→表面光洁度处理→专用钻孔机纵向钻孔→切割成客户所需厚度的片状或柱形产品。以上为成熟技术。

而上述工艺步骤中的关键步骤即获得纵向通孔的步骤，现有技术采用两步进行：

第一步一次成型即在磁场中压制成实心圆柱形永磁材料：将其顶面有至少一个其开口朝上的水平半圆形孔的金属内下模与金属外模组合，形成上方开口且顶端面平齐的外模内腔，然后将规定用量的粉料一次性倒入外模内腔内，再插入金属内上模，所述金属内上模的底平面也有与金属内下模的水平半圆形孔数量相同且同心的半圆形孔，再在磁场成型压机上成型即：整体放入成型压机的成型架上，通过调节压机两端充磁头的位置加以紧固，然后开启35～100A的充磁电流，产生11000～22000Gs的磁场强度，进行正脉冲取向，再用3～10吨的压力，垂直挤压金属内上模，或同时垂直挤压金属内上模和金属外模的底板，粉料被压成型，再脱模。

在以上现有技术的真空包装→等静压后贮存于真空容器内→在真空烧结炉内烧结→表面光洁度处理的步骤后，再进入第二步：采用专用钻孔机纵向钻孔。

以上现有技术带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料成型方法，在生产实践中凸显出以下缺陷：

1、由于是实心烧结，在烧结过程中，一方面因实心产品的中心不能暴露于高温烧结环境中，另一方面因产品需加热的厚度较厚，所以产品热传递时间长，所需烧结时间长，能耗高；同时，在高温烧结环境中加热时，材料热交换表面积相对少，产品收缩的一致性差，所以产品性能的稳定性及产品质量均不理想。

2、由于必须采用钻孔机纵向钻孔，其切屑全部丢弃，所以原材料浪费大；又因钕铁硼永磁材料又硬又碎，钻孔时在强大的外力作用下，产品极易缺角或破裂，同时，常因钻头断在产品里而造成该产品报废，导致产品成品率较低；再，由于钻孔时需一个一个产品在钻床上夹上和取下，造成加工时间长、生产效率低、产品生产周期长；还有，由于钻孔时钻头易断，导致钻孔成本高，加之以上人工成本高，所以，其生产成本高。

而长期以来，人们习惯于采用以上两道工艺步骤来获得纵向通孔，并且国内外本行业一直延续至今。而上述缺陷却一直是困扰钕铁硼永磁材料生产行业的技术难题。许多生产厂家和科研单位也作了许多科技攻关，但始终未能摆脱一个下模仅配一个上模及所需粉料一次性倒入模腔内，并一步压制成型的传统思维模式。

同时，现有技术的用于带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料的成型方法的专用模具一般为以下结构：它包括顶部为开口且边框顶端面平齐的可拆式金属外模和其外形及尺寸与外模内腔相配且可拆式置于外模内腔内的金属内下模和金属内上模，所述金属内下模的顶平面和金属内上模的底平面分别有至少一个组成同心通孔的水平半圆形孔。很显然，上述现有技术的模具只能压制出实心钕铁硼圆柱形永磁材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种产品热传递时间短、所需烧结时间短、能耗低、产品收缩的一致性好、材料浪费少、能提高产品成品率和生产效率、能降低生产成本的带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料的成型方法。

本发明的技术方案是，提供一种带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料成型方法，包括以下工艺步骤：

将金属内下模与金属外模组合，形成上方开口且顶端面平齐的外模内腔，向内腔放入计量粉料，插入其外形及尺寸与外模内腔相配的金属内上模，在磁场成型压机上成型，脱模；

其特点在于：所述放入定量粉料、插入金属内上模、在磁场成型压机上成型均分二次进行：

先倒入定量粉料的一半，再插入第一金属内上模，在磁场成型压机上成型得下半圆环柱永磁材料；

取出第一金属内上模，将金属圆棒放入所述下半圆环柱永磁材料的半圆形孔内，再倒入另一半定量粉料，再插入第二金属内上模，再在磁场成型压机上成型，脱模后取出金属圆棒，即得带纵向通孔的钕铁硼圆柱形永磁材料。